Алфавитный подход к определению количества информации

Конспект урока
Тема: Алфавитный подход к определению количества информации
Тип урока: комбинированный урок
Отводимое время: 2 часа
Цели урока:
Обучающие:
познакомить учащихся с алфавитным подходом к измерению информации;
ввести единицы измерения информации и соотношения между ними;
научить вычислять информационный объем сообщения, записанного знаками какого-либо алфавита и представлять его в различных единицах измерения;
дать представление о способе хранения текстовой информации в памяти компьютера;
Развивающие:
развивать элементы логического мышления: обобщение, сравнение, аналогия, синтез;
развивать коммуникативные навыки; навыки самостоятельной работы;
развивать образное, критическое мышление;
Воспитывающие:
формирование навыков ИКТ-компетентности;
повышение мотивации учащихся на уроке.
достижение сознательного уровня усвоения материала учащимися, самопроверки.
Оборудование: интерактивная доска, проектор, презентация
Ход урока
Организационный момент
Проверка домашнего задания
Проверка правильности решения задач
Объяснение нового материала
Вы научились определять количество информации, которое содержится в сообщениях, уменьшающих неопределенность наших знаний. Для нас количество информации зависит от ее содержания, понятности и новизны. То есть, мы рассматривали информацию с позиции человека. Попробуйте подсчитать количество информации, полученной в результате прочтения нового для вас параграфа в учебнике! Сделать это невозможно, хотя фактом является то, что информация получена. Также любое техническое устройство не воспринимает содержание информации, поэтому в вычислительной технике используется другой подход к измерению информации – алфавитный. Каким образом в этом случае можно найти количество информации?
При алфавитном подходе рассматривается запись сообщения с помощью какой-либо знаковой системы. Пусть алфавит знаковой системы состоит из N символов. Представим, что передать нужно всего один символ (это может быть один из N символов). Опять возникает неопределённость. Значит, количество информации, которое несёт сообщение, равное одному знаку, определяется соотношением:

С помощью этой формулы можно определить количество информации, которое несёт знак в двоичной знаковой системе:
Пример 1:
Пусть передаётся простое арифметическое выражение. Алфавит арифметических выражений состоит из 16 знаков:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, +, -, *, /, (, ) . N=16, => 16=24 =>24 = 2I => I = 4 бит.
Один знак арифметического выражения несёт 4 бита информации.
Пример 2:
Пусть сообщение записано русскими буквами. Алфавит русского языка состоит из 32 знаков(исключая ё) N=32, => 32=25 =>25 = 2I => I = 5 бит.
Один знак русского алфавита несёт 5 бит информации.
Пример 3:
Алфавит двоичной знаковой системы состоит из двух знаков (0,1), поэтому N=2, =>2=2I => 21=2I => I = 1 бит
Т.О. в двоичной знаковой системе знак несёт 1 бит информации.
Информационная ёмкость знака двоичной знаковой системы составляет один бит.
Выбрать число 128 нельзя, так как часть необходимых символов будет потеряна, значит, ближайшее допустимое количество символов 256. Тогда каков информационный вес компьютерного символа?
(решают) i = 8 бит.
Эту величину назвали байт. Вам это уже известно из прошлого урока. Так вот: бит – минимальная единица измерения информации, а байт – единица измерения информации в системе Си.
Используя презентацию на доске, запишите единицы измерения для больших объемов тетради.
1 килобайт = 1Кб =210байт = 1024 байта
1 мегабайт = 1Мб =210Кб = 1024 Кб
1 гигабайт = 1Гб =210Мб = 1024 Мб
Закрепление изученного материала:
Решение задач А сейчас приступим к решению задач. Но вначале вам необходимо разделиться на 4 варианта. Каждому варианту нужно решить по одной задаче. После проведем устную проверку решений.( задачи записаны на карточках)
Информационное сообщение объемом 1,5 Кбайта содержит 3072 символа. Сколько символов содержит алфавит, при помощи которого записано сообщение?
Решение:
1) Кб =бит;
2) , отсюда , значит бита;
3)символов
Ответ: 16 символов.
Книга, набранная с помощью компьютера, содержит 150 страниц, на каждой странице — 40 строк, в каждой строке — 60 символов. Каков объем информации в книге?
Решение:
1) − количество символов во всей книге;
2) Если в компьютерном тексте 1 символ несет в себе 1 байт информации, то объем информации в книге равен:
байт = 360000 байт = 0,3 Мб.
Ответ: Объем информа- ции в книге составляет приблизительно 0,3 Мб.
Сообщение занимает 2 страницы и содержит 1/16 Кбайта информации. На каждой странице записано 256 символов. Какова мощность использованного алфавита?
Решение:
1) Кб =бит;
2)симво- лов на двух страницах;
3) бит;
4) символа.
Ответ: 2 символа.
Подсчитайте, используя алфавитный подход к измерению информации, сколько бит информации содержится в тексте, заключенном в кавычки: «Кодирование информации с помощью знаковых систем».
Решение:
1) , отсюдабит;
2) бит
Ответ: 384 бит.
Подведение итогов урока
1.Что такое количество информации?
2. Как измеряется информация?
3.Приведите пример измерения информации.
Домашнее задание
Решите задачу:
Определи количество информации в книге, набранной на компьютере. Книга содержит 1500 страниц. На каждой странице – 40 строк, в каждой строке – 60 символов. Запиши ответ в наиболее подходящих единицах.